Microstructure of stainless steel weld in double-sided arc welding

Double-sided arc welding with a single power source can effectively increase the weld penetration, diminish distortion, improve welding speed and save energy. Compared to conventional arc welding processes, double-sided arc welding can generate a penetrating electromaguetic field to help to form fine dendritic microstrueture in the weld due to the symmetry of heating. Type 1Cr1SNi9Ti aastenitic stainless steel was bead-on-plate welded with double-sided arc welding and conventional plasma arc welding processes, respectively, and microstructure in the weld, heat-affected zone and base metal were examined. After analyzing the black carbon-enriched band in the weld during plasma arc welding with electron probe microanalyzer （ EPMA ） and X-ray diffraction （XRD） technology, it was found that the black band was shaped from the aggregation of ferrite in the fasion boundary. Hardness measurement showed that this black band does not apparently affect the microhardncss distribution in the weld.

赤壁长江公路大桥主桥4号桥塔墩结合梁墩顶节段施工技术

赤壁长江公路大桥主桥为(90+240+720+240+90)m钢-混结合梁斜拉桥,主梁分为121个节段,由双边箱截面钢主梁、横梁、小纵梁等组成,4号桥塔墩墩顶钢梁共3个节段,考虑枯水期施工边跨侧滩地外露,采用浮吊拼装+墩顶拖拉法施工。桥塔墩设置墩旁支架辅助钢梁架设,墩旁支架采用简易支架,设计为分离直立柱结构,避免了传统斜立柱支架体系结构复杂且受限于围堰尺寸的影响;墩旁支架设置钢梁拖拉系统及钢梁姿态调节装置,以实现钢梁的拼装、纵移和姿态调整。墩顶钢梁利用浮吊在中跨侧依次拼装单节段钢梁杆件后向边跨侧分次拖拉,墩顶钢梁全部就位后,采用竖向调节装置通过“顶落梁”工艺精调钢梁高程和横向调节装置对钢梁横向偏位进行纠偏,保证墩顶节段姿态满足设计要求。借助主梁永久结构简化塔区临时约束设计,抵抗风荷载、施工不平衡荷载和不平衡索力造成的钢梁平动和转动,确保主梁悬臂节段施工安全。

压力管道工程中有关焊接诸多认知误区和盲区浅析(一)——焊接接头

焊接接头形式和焊缝形式是两个不同概念,而压力管道单面焊焊接接头要达到相当于双面焊同样质量要求是一个综合性的问题,主要涉及焊接方法、母材类别、焊接材料、焊接位置、预热、背面充气保护、热处理、电特性及技术措施等9个因素的影响,同时也与焊工技能有关。熟练焊工按照合格的焊接工艺评定进行施焊、加强焊缝目视检测(VT),尤其是焊接接头坡口加工和焊道VT检测是保障质量的重要要素。

宽幅双边钢箱钢-混组合梁构造优化

为研究双边钢箱钢-混组合梁的优化设计,以某双塔双索面自锚式悬索桥的宽幅双边钢箱钢-混组合梁为研究对象,建立实体模型及杆系模型,分析横梁及次纵梁构造参数的改变对组合梁受力性能的影响,提出各构件合理优化方案。研究结果表明:增大次纵梁间距,对结构影响较小,可优化组合梁结构;减小横梁上翼缘板厚度有助于改善横梁下翼缘板及腹板受力,达到组合梁优化目的;上翼缘板板厚从25 mm减小至20 mm,同时下翼缘板板厚从20 mm增加至25 mm,横梁下翼缘板应力得到明显改善,即横梁下翼缘板板厚大于横梁上翼缘板板厚对组合梁结构更有利。

波形钢腹板双面组合作用梁力学性能研究

为进一步探索双组合作用原理的应用范畴,首先采用有限元方法对单跨双面组合作用梁试验进行了仿真模拟,进一步揭示了其受力破坏机理,然后提出将双面组合作用梁与波形钢腹板相结合的波形钢腹板双面组合作用梁,最后采用有限元模拟和理论计算的方式对波形钢腹板双面组合作用梁进行变参数对比分析。结果表明:波形钢腹板双面组合作用梁在抗弯承载力、刚度和塑性转动性能方面明显优于普通波形钢腹板组合梁;提出的刚度衰减曲线可有效反映结构刚度随加载进程的衰减变化情况;在试验中,利用结构刚度半衰期法可快速判定结构的屈服点;H型波形钢腹板组合梁的各项力学指标均较差,不适宜工程应用;波形钢腹板组合梁的鲁棒性相对较好,而平腹板组合梁的鲁棒性较差。

单面叠合剪力墙不锈钢拉结件抗剪试验研究

为研究单面叠合剪力墙不锈钢拉结件的抗剪性能,采用3种不同锚固端的拉结件,制作了4个双侧抗剪试件,分别考虑施工阶段和使用阶段,进行了单向加载试验。对试件的破坏形态、承载能力等进行了研究。试验结果表明,不锈钢拉结件的抗剪性能较好,试件均发生混凝土锚固破坏,锚固端对试件抗剪承载力性能影响不显著。建立了抗剪承载力计算模型,并对试件抗剪承载力进行了计算,计算所得理论值与试验值吻合较好,并有一定的安全储备,可满足工程设计的要求。

双面不锈钢复合钢管应用技术标准编制与实践

双面不锈钢复合钢管具有显著特点和优势,是新型绿色环保节能减排的管材,具备广阔的应用前景。福建省制定全国首部《给排水工程双面不锈钢复合钢管的应用技术标准》,为该管材在给排水工程领域大规模推广应用提供了基础。在标准的编制过程中,结合管材的特性对海澄-威廉系数、水锤简化计算公式、整体许用应力公式、壁厚公式等关键技术进行分析研究,提出适合的最佳参数和修正公式;并对管材局部部位及特殊环境下的防腐处理、辅料应用、施工过程等重点问题提出了具体的技术解决措施和规定要求,体现了《标准》的创新性、实用性。通过应用案例实践也验证了《标准》技术可靠,指导性和适用性强,能够达到标准编制目的,并取得良好效益。

装配式双面叠合剪力墙施工技术及构造分析

随着我国装配式结构体系的发展和建筑节能化的推进,叠合剪力墙结构得到广泛的使用,与传统的现浇剪力墙相比,叠合剪力墙具有施工便捷、工业化水平高、成本低等特点。该文以某装配式双面叠合剪力墙住宅楼项目为依托,介绍装配式双面叠合剪力墙的工艺流程,总结施工过程中的控制要点,以保证叠合剪力墙的工程质量。同时借助数值分析软件对双面叠合剪力墙的构造措施展开分析,计算结果表明,增加桁架钢筋直径能提高竖向承载力;改为钢筋笼拉结形式可以提高延性和耗能能力。

两种不同吸附管对室内空气中TVOC吸附有效性对比

总挥发性有机物(TVOC,total volatile organic compounds)是环境空气和室内空气中极其有害的有机化合物,因此,国内外都高度关注TVOC的检测技术。基于吸附管吸附—热脱附—冷阱捕集—气相色谱法,建立室内空气中16种挥发性有机物的分析方法,并针对Tenax-TA不锈钢管和TC复合管两种不同吸附管研究其对室内空气中TVOC的吸附有效性。通过数据分析得出Tenax-TA不锈钢管的回收率为88%~105%,TC复合管的回收率为0~106%,Tenax-TA不锈钢管的稳定性和吸附有效性都优于TC复合管,并且Tenax-TA不锈钢管采集的典型性样品中16种TVOC浓度分布相对一致,因此Tenax-TA不锈钢管更适于室内空气中TVOC的采集。

双边箱钢-砼组合梁悬索桥气动抑振措施试验分析

钢-砼组合梁由于其良好的力学性能被广泛应用于大跨度桥梁建设中,但作为一种典型的钝体断面,其气动稳定性较差,对风的作用较敏感,易产生涡振现象。依托南镇大桥项目,以双边箱钢-砼组合梁悬索桥为分析背景,采用风洞试验与CFD数值模拟的方法,研究对比单一、组合气动措施,包括封闭栏杆、改变检修车轨道位置、增加导流板、稳定板等,对该主梁原始断面的气动抑振性能进行分析。风洞试验表明,原设计双边箱钢-砼组合梁断面易引发涡振且出现竖弯与扭转耦合双峰涡振。当采用“封闭中央护栏+内移检修车轨道位置”组合气动措施时,可显著降低主梁的涡振振幅,制振效果显著。CFD数值模拟结果表明,双边箱钢-砼组合梁断面的涡振产生与上游边主梁及下游边主梁的涡脱尺寸有关,气动措施打碎涡脱尺寸有利于抑振。

新型双工位钢管高压水压试验机

介绍了中国重型机械研究院股份公司新开发的双工位钢管高压水压试验机,该设备在装机水平、节能降耗、自动化程度等方面达到国际先进水平,极大地提高了钢管水压试验机的品质和生产节奏,为我国钢管装备工业高水平发展做出了贡献。

过渡层焊材选型对薄内衬304/Q235B复合管焊后耐蚀性影响

薄内衬双金属复合管受管壁厚度影响,无法对内衬层进行单道次焊接。文中对内衬层304厚度0.6 mm,基层Q235B厚度4.0 mm的双金属复合管,采用钨极氩弧焊及过渡层+基层2层3道次的焊接方法,选用ER309L焊丝、 TGF309L焊丝及ERNiCrMo-3焊丝进行过渡层的焊接,选用ER70S-6焊丝进行基层焊接,设计了3种焊接方案,对焊接接头进行了显微组织和耐蚀性能分析,重点分析不同过渡层焊材的选取对焊接接头耐蚀性能的影响。结果表明,3种焊接方案的焊缝成形良好,选用ER309L和TGF309L焊丝焊接的过渡层焊缝显微组织致密,为奥氏体+少量蠕虫状铁素体,焊缝-母材合金元素过渡均匀,焊后接头自腐蚀电流较小;选用ERNiCrMo-3焊丝焊接其过渡层显微组织特点为镍元素不能充分扩散,在奥氏体中出现聚集现象,并伴有晶间组织,焊后接头钝化区间长度及击破电位较高,3组方案耐腐蚀性能均强于复合管母材。

Q235B+304薄内衬复合管对接焊缝组织与性能

针对复层无法单独施焊的0.6 mm+4.0 mm的Q235B+304薄内衬复合管,采用过渡层+两层盖面层的3道次焊接方法及钨极氩弧焊(TIG),分别采用常用的ER309L焊丝、ERNiCrMo-3镍基合金焊丝及带药皮的TGF309L焊丝进行过渡层的焊接,采用ER70S-6焊丝进行盖面层焊接,设计了3种焊接方案,对焊接接头进行了显微组织分析、拉伸、硬度测试,重点分析过渡层焊缝性能,验证采用过渡层+两层盖面层的3道次焊接方法对薄内衬复合管进行焊接的可行性,并对3种过渡层焊材的焊接接头性能进行比较。结果表明,3种焊接方案的焊缝成形良好,3种过渡层焊材与复合管之间均具有良好的焊接性;采用ER309L和TGF309L焊丝的过渡层焊缝为奥氏体加少量蠕虫状铁素体组织;采用ERNiCrMo-3焊丝的过渡层焊缝由细小的富镍奥氏体等轴晶及晶间组织构成;采用ER70S-6焊丝的盖面层焊缝为板条状马氏体组织。3组焊接接头抗拉强度均达到复合管基层母材基本要求,基层母材-过渡层焊缝的熔合线附近均会由于发生碳迁移导致局部硬度增大,这是接头的薄弱环节。

宽幅分离式双边钢箱组合梁斜拉桥剪力滞效应研究

为了满足日益增长的交通量需求,近年来大跨度斜拉桥开始采用桥面宽度大、横向刚度高和抗风性能好的分离式双边钢箱组合梁。以梁宽为45.9 m的超宽分离式双边钢箱组合梁斜拉桥为背景工程,分别采用MIDAS和ANSYS建立三维杆系模型和节段精细化模型,研究其成桥阶段和施工过程中的剪力滞效应,并通过敏感性分析研究钢主梁板厚度对剪力滞效应的影响。结果表明:成桥状态下,混凝土板底和板顶的剪力滞系数变化范围分别为2.152~2.762和1.262~2.024,越靠近跨中节段,混凝土板的剪力滞系数越大。在边腹板、中腹板和小纵梁位置,混凝土板的正剪力滞效应显著,横隔梁顶的混凝土板则主要呈现负剪力滞效应。受到斜拉索水平分力的影响,混凝土板两端的剪力滞效应最突出。施工过程中混凝土板底和板顶的剪力滞系数范围分别为3.978~4.188和1.186~1.301,需要重点关注板底的剪力滞效应。施工步骤对组合梁混凝土板的剪力滞效应影响较大,尤其是钢主梁安装工况。钢主梁板厚变化时,剪力滞系数变化规律相似,建议钢主梁顶板厚度为20~30 mm,底板厚度为15~20 mm。

奥氏体不锈钢管道在石油化工装置的应用

石油化工装置中管道常用的奥氏体不锈钢包括低碳奥氏体不锈钢、超低碳奥氏体不锈钢、H级不锈钢和含稳定化元素的奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢中C元素含量主要影响钢的强度,Ti、Nb、Mo等元素可提高特定环境中奥氏体不锈钢的耐腐蚀性。常用的奥氏体不锈钢钢管从制造方式来分,可分为无缝钢管和焊接钢管,焊接钢管包括螺旋缝焊接钢管和直缝焊接钢管。石油化工装置用奥氏体不锈钢的选用应依据介质的腐蚀环境、使用温度及是否有洁净度要求等,同时还应考虑经济性因素。

不锈钢-普碳钢的双面爆炸复合

为了解决现行爆炸复合装药方式落后及炸药爆炸的能量利用率极低的问题,使用了一种保证装药质量的蜂窝结构炸药,并将该蜂窝结构炸药应用于一次起爆可复合二块复合板的双面爆炸复合技术。进行了7mm厚的蜂窝结构炸药用于3mm厚的不锈钢板和16mm厚的Q235钢板的双面爆炸复合实验;并计算得到了复板碰撞速度的上下限及2组实验中复板的碰撞速度。由于受到蜂窝材料和双面复板的多向约束,炸药的临界厚度显著降低,乳化炸药在5mm厚度时仍可以稳定爆轰。研究结果表明:和现行的单面爆炸复合相比,在复合相同数量复合板的情况下,采用蜂窝结构炸药的双面爆炸复合技术中,炸药的使用量节省了77%,炸药的能量利用率得到显著提高;计算与实验结果一致性较好。

一种制备不锈钢内衬复合钢管的新工艺

介绍了一种制备不锈钢内衬复合钢管的新型工艺──ＳＨＳ－离心技术；讨论了所制备的复合管材的组织和不锈钢层的性能。这种不锈钢复合管的内外层可实现冶金结合，ＳＨＳ不锈钢抗腐蚀性能优于相应的常规不锈钢，该工艺具有节能、高效、设备简单等优点。

自蔓延-离心法制备的不锈钢内衬复合钢管的力学性能

研究了自蔓延－离心法制备的不锈钢内衬（Ｃｒ１３－１４，Ｎｉ１４－１６）复合钢管不锈钢层的力学性能及热膨胀性能．用扫描电镜研究了拉伸试样的断口形貌，用透射电镜研究了不锈钢层的组织结构。研究表明，不锈钢内衬与基体碳钢之间热膨胀系数相差较大不锈钢内衬主要由柱状晶组成，柱状晶为奥氏体，柱状晶间有一簿层铁素体，铁素体区有ＡＩＮｉ金属间化合物析出相，在奥氏体和铁素体的相界有 相析出。

SHS－离心法制备内衬不锈钢复合钢管的成分控制

采用ＳＨＳ－离心法制备内衬复合钢管。本文讨论反应物成分和工艺参数对不锈钢层成分的影响。

酸性介质用大口径2205/Q235双相不锈钢复合管

针对油田集输管线对抗腐蚀性能的特殊要求,研制开发了大面积2205/Q235双相不锈钢复合板材;采用直缝双面埋弧焊(JCOE)成型技术和氩弧焊+CO2保护焊复合焊接技术,成功试制了426 mm×14 mm覆层2205双相不锈钢的复合管。采用SEM、力学性能检测和HIC(氢致开裂)、SSCC(硫化物应力腐蚀破裂)以及腐蚀速率测定等方法对复合管的性能进行了测定。测试表明,2205双相不锈钢和Q235碳钢完全实现了冶金结合;复合管的剪切强度及其它力学性能完全符合相关标准要求,并具有较好的抗HIC和SSCC性能,在H2S、CO2、Cl-共存的气相腐蚀介质中,试样腐蚀速率仅为0.045 mm/a,可用于油田酸性介质的输送。